2019-02-20 00:22:02
防止细胞壁重塑可能是击败顽固性超级细菌的关键

B. multivorans是一种臭名昭着的病原体,可导致免疫功能受损的个体患有肺炎等感染,包括潜在的肺部疾病,包括囊性纤维化。这种病原体还可以导致患者的快速临床恶化,包括血流感染,这可能导致死亡。使B.multivorans特别危险的原因是它对多种抗生素具有内在抗性,对治疗产生了重大挑战。

现在,凯斯西储大学医学院药理学教授Edward W. Yu博士在美国国立卫生研究院国家过敏和传染病研究所拨款334万美元,正在进行研究。帮助医生更好地了解B.multivorans等细菌如何抵抗抗生素,可能会改善治疗效果。

Yu和他的同事,包括CWRU的医学,药理学,分子生物学和微生物学教授Robert A. Bonomo,以及Louis Stokes Cleveland VA医学中心的医疗服务主管,将专注于描述细胞的结构和功能。 B.多种植物中的壁加强(“重塑”)机制和鉴定基于肽的抑制剂以阻断该过程,从而减少潜在的威胁生命的细菌活性。

此前,Yu发现B.multivorans使用强化细胞壁来阻止抗生素。它通过将脂质化合物(称为类胡萝卜素)从其内细胞膜转运到其外细胞膜来实现这一点,使后者更强壮和更硬。这可以防止抗生素使细菌变得坚不可摧。 “我的目标是禁用墙壁结构,允许抗生素穿透细菌并使其无效,”他说。

在新的资助下,Yu将针对两种叫做HpnN和HpnM的蛋白质。根据初步数据,他的假设是HpnN将内脂细胞从内细胞膜运送到外膜,加强细胞壁,这个过程也可能需要HpnM的参与。 Yu及其同事将研究这两种蛋白质,以确定它们在加强外膜中的确切作用,从而禁止抗生素进入并完成其工作。他们将使用各种工具来开展工作。

例如,他们将致力于鉴定阻断HpnN和HpnM从转运类胡萝卜素到外细胞膜的新肽,从而使原则上对抗生素敏感的多变量杆菌。然后,他们将使用各种细菌菌株和小鼠感染模型来测试这些抑制剂的有效性 - 这可以作为鉴定现有抗生素以解决现已衰弱的B.multivorans的基础。 “这些肽也代表了一种治疗耐药性感染的新方法,可能会增强免疫反应,”Bonomo说。 “肽类抗生素也可以与我们现有的抗生素协同作用,使细菌更易感染并加强治疗。如果成功,我们的策略可以转移到其他细菌病原体,如大肠杆菌,奈瑟菌,假单胞菌和不动杆菌感染,这将提供用现有抗生素治疗这些感染的方法。“

囊性纤维化是一种严重的,进行性的遗传性疾病,其导致持续的肺部感染并且随着时间的推移限制了呼吸的能力。它影响了美国至少30,000人;每年诊断出900至1,000个新病例。

“我们的目标是超越B.multivorans墙,使目前对病原体无效的抗生素重新用于严重感染患者,”Yu说。

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